[發明專利]一種微乳化柴油及其制備方法

有效

• 申請號: 201210056342.6
• 申請日: 2012-03-06
• 公開（公告）號: CN102585941A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 董松祥;牟慶平;欒波;高洪奎
• 申請（專利權）人: 山東京博控股股份有限公司;黃河三角洲京博化工研究院有限公司
• 主分類號: C10L1/32
• 分類號: C10L1/32;C10L1/2383;C10L1/238;C10L1/182;C10L1/23;C10L1/19;C10L1/16;C10L10/18;C10L10/00;C10L10/12;C10L10/14
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 苗峻

技術領域

本發明屬于乳化柴油技術領域，具體涉及一種微乳化柴油及其制備方法。

背景技術

柴油作為傳統能源具有高熱值、難揮發等特點，在人類活動中占有重要地位。目前，中國的柴油消耗量大增，國內柴油供不應求，在資源日趨短缺、價格日益上漲和環境污染日益嚴重的今天，微乳化柴油由于具有節能和環保的顯著優點，越來越引起人們的重視，同時，微乳化柴油可以不改變柴油機的結構，用較簡單的乳化技術和較低的經濟代價實現替代部分柴油，可以大大減少目前我國對石油資源的依賴性，起到緩解能源危機的作用，對于建立可持續發展的能源系統、對國民經濟發展和環境的保護均有重大的意義。

但是對微乳化柴油而言，目前比較突出的問題是穩定性尚未解決。柴油乳狀液顆粒較大，不穩定，而且受溫度、雜質等環境因素的影響，容易發生分層，乳化柴油第一次點火發動后，剩余在油缸中的油一旦發生分層，就會導致再次發動困難。同時，由于微乳化柴油中加入水后會存在十六烷值較低、氧化安定性下降以及燃油系統沉積物生成量高的缺點，從而使得乳化柴油的粘度、凝點以及十六烷值等也不符合國家車用柴油標準的技術指標，難于用于柴油機上。

發明內容

針對上述問題，本發明提出了一種微乳化柴油及其制備方法，該微乳化柴油的粘度、凝點、十六烷值等均能符合車用柴油的技術指標要求，并且具有節能減排的優點，制備方法簡單。

本發明采用以下技術方案：一種微乳化柴油，以重量百分比計，該微乳化柴油由以下組分組成：微乳化表面活性劑1-10％，微乳化助劑為1-10％，微乳化還原劑0.85-4.95％，功能性添加劑0.05-0.15％，柴油60-90％，水5-20％。

本發明中的微乳化表面活性劑起到乳化劑的作用，能夠降低油水界面張力，同時形成膠束，增大油水之間的互溶性，使之成為油包水微乳化柴油，并能使乳液的穩定性得到大大改善。本發明所述的微乳化表面活性劑為失水山梨醇單油酸酯(span80)或失水山梨醇單硬脂酸酯(span60)或聚氧乙烯失水山梨醇單油酸酯(tween80)或壬基酚聚氧乙烯醚-3(OP-3)或壬基酚聚氧乙烯醚-10(OP-10)或對甲基苯磺酸鹽或環烷酸鹽或油酸鹽或N-琥珀酸烷基酰胺或C12～18烷基銨鹽或其混合物。其中，失水山梨醇單油酸酯(span80)、壬基酚聚氧乙烯醚-3(OP-3)以及油酸鹽效果較好。

微乳化助劑可以調節微乳液的HLB值和提高表面活性劑單分子膜的流動性，進一步降低界面張力，從而大大提高表面活性劑的增溶能力。由于低分子醇、醚的烷基碳鏈比較短，與微乳化表面活性劑能形成致密的界面膜，且該界面膜是強度大、穩定性好的混合膜。由于醇類比較容易進入界面混合膜與微乳化表面活性劑分子空隙中，使表面活性劑層柔韌性增加，降低了混合膜的剛性，增加流動性，大大降低了微乳液體系形成時所需的彎曲能，使微乳液容易自發形成，所以一般采用低碳醇類物質作為微乳液體系的助表面活性劑。本發明所述的微乳化助劑為乙醇或異丙醇或正丁醇或異丁醇或正戊醇或正庚醇或異辛醇或乙二醇或丙三醇或乙酸乙酯或乙酰乙酸乙酯或異丙醚或正庚醚或乙二醇丁醚或乙二醇乙醚或其混合物。

由于微乳化表面活性劑和微乳化助劑含量低會形成乳狀液，無法形成澄清透明的微乳化體系，含量太高增加成本，并且形成粘度很大的膠體，無法形成微乳液，所以本發明中微乳化表面活性劑和微乳化助劑的重量百分比均為1-10％，為了達到最佳效果，微乳化表面活性劑與微乳化助劑的比為1-3∶1。

微乳化還原劑的加入能調節柴油微乳液的pH值，降低微乳化柴油的粘度，提高了體系的穩定性。它們與微乳化表面活性劑互用，使其乳化效率大大提高，大大減少乳化劑的用量。本發明所述的微乳化還原劑為氨水或N，N-二甲基甲酰胺或甲胺或二甲胺或乙二胺或二乙烯三胺或二乙醇胺或三乙醇胺或其混合物。微乳化還原劑的含量不能過高，否則破壞微乳化體系的形成，因此，微乳化還原劑的重量百分比為0.85-4.95％。

水的含量太低體現不出微乳化柴油的經濟性和環保性，水含量太高會降低微乳化柴油的動力，使汽車啟動性，特別是低溫啟動性不好，因此，水的含量為5-20％。